Medidor de flujo Electromagnético

Un medidor de flujo electromagnético es un dispositivo utilizado para medir caudal, cuyo funcionamiento está basado en la ley de Faraday el cual cuenta con una muy baja mantención.

Principio de Funcionamiento

Su funcionamiento está basado en la ley de Faraday la cual nos dice que al pasar un fluido conductivo por un campo magnético se produce una Fem (Fuerza electromotriz) directamente proporcional a la velocidad del fluido. Debido a la proporcionalidad entre la velocidad del fluido y la Fem inducida podemos medir el caudal.

Estos flujómetros están formados por un tubo, revestido internamente con un material aislante. Dos bobinas de campo son colocadas a dos extremos del tubo, los cuales con la ayuda de corriente eléctrica producen un campo magnético constante en la sección transversal del tubo. Dos electrodos son colocados en la posición indicada para medir la diferencia de potencial producido por la corriente del fluido al pasar por el campo magnetico.

La diferencia de potencial medido entre los electrodos es bastante baja, en el rango de milivoltios, por lo que la señal debe ser amplificada mediante un dispositivo secundario denominado convertidor, que proporciona una señal de salida en miliamperios, en voltios o en impulsos.

Por su principio de funcionamiento, queda implícito que este tipo de flujómetro es utilizado para medir caudal en fluidos conductivos solamente.  Estos dispositivos solo pueden medir líquidos que tengan una conductividad superior a 50 µS/cm, es decir, agua con algún otro componente. No pueden utilizarse para medir, por ejemplo, agua osmotizada o desmineralizada.

Condiciones de Instalación

El contador debe estar instalado aguas arriba y disponer de suficiente tramo recto de tubería detrás de cualquier elemento perturbador de perfil de caudal: codo, reducción, válvula... Si es posible, instálese el senso rlejos de elementos tales como válvulas, piezas en T, codos, etc. El cumplimiento de los siguientes requisitos para los tramos rectos de entrada y de salida es necesario para asegurar la precisión de la medición.

• Tramo recto de entrada ≥ 5 x DN

• Tramo recto de salida  ≥ 2 x DN

Si un caudalímetro EMF se instala tras algún elemento perturbador del perfil de flujo del caudal, se producirán errores de medición debidos al perfil de flujo perturbado que entra en el contador. Por ello, es conveniente seguirlas recomendaciones de instalación en cuanto a dejar suficiente longitud en tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo. Las longitudes de tramos rectos recomendadas se miden desde el centro del caudalímetro. Ello significa que en diámetros pequeños a menudo suele haber longitud suficiente de tramo recto dentro del propio equipo.

Restricciones

Las temperatura de los fluidos a los cuales queremos medir al caudal debe ser controlado debido a que por lo general los revestimientos aislantes del tubo son plásticos o gomas.

Cuando los fluidos de trabajo contengan sólidos se deben tener en cuenta dos factores:

·         De tener una señal de ruido excesiva debida a los sólidos se deberá usar un Flujómetro de alta gama.

·         Cuando se trabaje con lodos abrasivos se debe utilizar flujómetros con los materiales de construcción adecuados.

Las adherencias son otro factor que también pueden afectar las mediciones en estos flujómetros en el caso de que las adherencias se posen sobre los electrodos la señal se verá disminuida y hasta podría dejar de funcionar.

Ventajas y Desventajas

Entre las ventajas que presentan estos equipos con respecto a otros medidores de caudal están:

·  La señal de salida es, habitualmente, lineal.

·  No presentan obstrucciones al flujo, por lo que son adecuados para la medida de todo tipo de suspensiones, barros, melazas, etc.

·  El costo de mantenimiento es realmente muy bajo.

·  No dan lugar a pérdidas de carga, por lo que son adecuados para su instalación en grandes tuberías de suministro de agua, donde es esencial que la pérdida de carga sea pequeña.

·  Se fabrican en una gama de tamaños superior a la de cualquier otro tipo de medidor.

·  Son de fácil limpieza, lo cual es muy importante en industrias como la alimentaria.

·  No son prácticamente afectados por variaciones en la densidad, viscosidad, presión temperatura y dentro de ciertos límites, conductividad eléctrica.

·  No son seriamente afectados por perturbaciones del flujo aguas arriba del medidor.

·  Pueden utilizarse para la medida del caudal en cualquiera de las dos direcciones.

Entre las desventajas se pueden destacar las siguientes:

·  El líquido cuyo caudal se mide tiene que tener una razonable conductividad eléctrica. Para fines industriales el límite práctico es del orden de 10 & mho cm-1. Esto significa que los líquidos acuosos pueden manejarse adecuadamente, lo que no ocurre con líquidos orgánicos.

·  La energía disipada por las bobinas da lugar al calentamiento local del tubo del medidor.

En el siguiente video se muestra el principio de funcionamiento de este medidor: